CN115251959A - X射线摄影系统及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种X射线摄影系统及调节方法。所述X射线摄影系统包括射线探测器以及射线发生器；所述射线探测器相对于所述射线发生器的角度可调节，所述射线发生器被配置为，其所发出的射线的照射方向适配于所述射线探测器的角度调节，以使所述射线照射于所述射线探测器的射线接收面。所述X射线摄影系统调节方法包括：调节所述射线探测器相对于所述射线发生器的角度。本发明射线探测器方向的调整，利于避免射线探测器与受检者以及周边设备的干涉，保持射线探测器所发射的射线的较大可摆位角度，避免对操作者视野的遮挡，并使得X射线摄影系统同时满足大尺寸和小尺寸射线探测器介入手术的使用需求。

Description

X射线摄影系统及调节方法

技术领域

本发明涉及X射线摄影技术领域，特别涉及一种X射线摄影系统及调节方法。

背景技术

X射线摄影系统主要是用于对受检者进行采集图像，可适用于全身血管性疾病及肿瘤的检查及治疗，例如DSA(Digital subtraction angiography，数字减影血管造影)技术应用于心血管疾病的介入治疗。

X射线摄影系统通常包括射线发生器和射线探测器，其中射线探测器通常为平板结构，其中DSA常用的平板配置有20cm×20cm、30cm×30cm和40cm×40cm等。

基于介入器官体积以及平板摆位角度的综合考虑，适应性的选择相应的平板尺寸，例如介入器官体积较小且对平板摆位角度要求较大的介入手术，通常采用尺寸较小的平板，例如选用20cm×20cm规格的平板，一方面介入器官体积较小，该平板成像尺寸足够；另一方面，小规格的平板会改善摆位过程中与附近器械的干涉情况，利于增大摆位角度，满足摆位视角的需求；而大尺寸平板摆位角度较小，手术中有些摆位角度，无法达到所需要的位置，影响手术的顺利进行。

而小尺寸平板的面积较小，一般只适用于介入器官较小的介入手术，对于介入器官体积较大、平板摆位角度要求不大的手术，例如神经介入手术，小规格的平板无法满足手术成像需求，需要更大尺寸的平板；

现有的平板通常固定于支撑臂上，如果需要同时开展介入器官体积较小和介入器官较大的两类手术，基于对平板尺寸要求以及平板固定于支撑臂上的限制，就需要采购多种规格的DSA，成本较高。另外，即使拥有两种规格的DSA，由于设备通用性较差，也无法充分利用设备资源，不同设备只能针对不同的介入治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种X射线摄影系统及调节方法，该系统和方法可使得安装于支撑臂上的射线探测器尺寸较大，而且既可满足小尺寸射线探测器介入手术的使用需求，也可以满足大尺寸射线探测器介入手术的使用需求。

为了解决现有小尺寸射线探测器和大尺寸射线探测器难以在同一台设备通用的问题，提供了一种X射线摄影系统及调节方法，该系统和方法可使得安装于支撑臂上的射线探测器尺寸较大，而且既可满足小尺寸射线探测器介入手术的使用需求，也可以满足大尺寸射线探测器介入手术的使用需求。

本实施例中的X射线摄影系统，用于解决现有小尺寸射线探测器和大尺寸射线探测器难以在同一台设备通用的问题，包括：射线探测器以及射线发生器；

所述射线探测器相对于所述射线发生器的角度可调节，所述射线发生器被配置为：所述射线发生器所发出的射线的照射方向适配于所述射线探测器的角度调节，以使所述射线照射于所述射线探测器的射线接收面。

可选的，所述射线探测器以其安装点为中心可在设定方向调节角度。

可选的，所述射线发生器还被配置为：所述射线发生器所发出的射线的照射范围适配于所述射线探测器的角度调节，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面内。

可选的，所述射线发生器包括射线调节口，所述射线调节口用于供所述射线穿过以调节所述射线的所述照射方向，所述射线调节口的方向、位置和大小中的至少一者可调以调节所述射线的所述照射方向。

可选的，所述射线调节口还用于调节所述射线的所述照射范围。

可选的，所述射线调节口包括至少两个阻挡件，各所述阻挡件之间合围形成供所述射线通过的通道，基于各所述阻挡件相对移动调节所述通道的位置以及大小；基于所述通道的位置以及大小调节所述照射方向及所述照射范围。

可选的，所述X射线摄影系统还包括支撑臂；

所述支撑臂可围绕设定中心点转动；

所述射线探测器以可调节角度的方式安装于所述支撑臂上，以使得所述射线接收面的朝向可调；

所述射线发生器安装于支撑臂上，用于将所述射线发生器发出的射线照射至所述射线接收面上；

所述射线探测器和所述射线发生器相对设置，使得在进行X射线摄影时，所述射线探测器和所述射线发生器分别位于受检者的两侧。

本发明还提供了一种X射线摄影系统调节方法，调节所述射线探测器相对于所述射线发生器的角度，进而调节所述射线发生器的射线接收面的朝向。

可选的，X射线摄影系统调节方法还包括：调节射线探测器；

适配于所述射线探测器的角度调节，调节所述射线发生器所发出的射线的照射方向，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器的所述射线接收面。

可选的，X射线摄影系统调节方法还包括：适配于所述射线探测器的角度调节，调节所述射线发生器所发出的射线的照射范围，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面内。

可选的，X射线摄影系统调节方法还包括：获取照射图像；

依据所述射线探测器的所述照射方向和所述照射范围，计算得到所述照射范围在所述射线接收面上的位置；以及

基于所述照射范围在所述射线接收面上的位置，裁剪所述照射图像。

综上所述，在本发明提供的X射线摄影系统及调节方法中，所述X射线摄影系统包括：射线探测器以及射线发生器；

所述射线探测器相对于所述射线发生器的角度可调节，所述射线发生器被配置为，所发出的射线的照射方向适配于所述射线探测器的角度调节，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器的射线接收面。

如此配置，可依据介入手术的使用场景的需求设定射线探测器的调节方位，在介入手术的使用场景中，可在支撑臂上设置较大尺寸的射线探测器，并针对不同的介入手术需求适应的调整射线探测器的方向，射线探测器方向的调整，利于避免射线探测器与受检者以及周边设备的干涉，保持射线探测器所发射的射线的较大可摆位角度，得到更好的X射线入射角度，而且也可通过对射线探测器方向的调整，避免对操作者视野的遮挡，利于手术的顺利进行，并使得X射线摄影系统既可满足小尺寸射线探测器介入手术的使用需求，也可以满足大尺寸射线探测器介入手术的使用需求；

在射线探测器方向可调节的基础上，还在增加了射线的照射方向可调的功能，使得射线的照射方向可基于射线探测器方向调整而调整，进而保证射线的照射方向垂直于射线接收面，通过该方法调整的X射线摄影系统可以适应于几乎所有的介入手术的使用；

当射线探测器的角度调节，且射线发生器的射线调节口的位置和大小调节时，射线的照射方向相对支撑臂偏移，也就是说，射线的照射方向实际上并不完全被支撑臂摆位位置限定，那么可使得射线的照射方向得到较大的摆位角度，以匹配不同介入手术的使用需求；

而且基于射线发生器的射线调节口的位置和大小调节，不仅仅使得射线的照射方向匹配射线接收面的方式，而且可同步调整照射范围的大小，具体到操作过程中，可使得照射范围集中到射线接收面边缘，同时射线调节口变小，从而在射线接收面边缘得到一个小FOV图像，实现模拟小尺寸射线探测器的效果，得到小FOV的图像，使大尺寸射线探测器的DSA系统能够用于心脏介入手术等需要小尺寸射线探测器的才能够进行下去的临床过程；射线探测器角度调整能够得到更小的FOV的图像，并得到更好的X射线入射角度。

附图说明

图1为本发明实施例的射线探测器的安装结构示意图；

图2为本发明实施例的射线探测器角度调节的结构示意图；

图3为本发明实施例的射线探测器在初始状态下时的摄影结构示意图；

图4为本发明实施例的射线探测器在调整角度状态下时的摄影结构示意图；

图5为本发明实施例的阻挡件的结构示意图；

图6为小尺寸射线探测器固定在支撑臂上时使用状态的结构示意图；

图7为本发明实施例的大尺寸射线探测器可调节安装在支撑臂上时初始状态的结构示意图；

图8为本发明实施例在图7状态下的照射范围的结构示意图；

图9为本发明实施例的大尺寸射线探测器可调节安装在支撑臂上时角度调节后的结构示意图；

图10为本发明实施例在图9状态下的照射范围的结构示意图。

其中，附图标记如下：

10-射线探测器；11-射线接收面；12、12’-照射范围；

20-支撑臂；

30-射线发生器；

40-球铰；

50-射线调节口；51-第一阻挡件；52-第二阻挡件；53-第三阻挡件53；

54-第四阻挡件；55-通道；

60-手术台；

70-受检者；

a-垂直于手术台宽度方向和轴线b的方向；b-射线的发射方向；

c和d为空间垂直的两个方向。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的X射线摄影系统及调节方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。此外，如在本发明中所使用的，“安装”、“相连”、“连接”，一元件“设置”于另一元件，应做广义理解，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

现有的X射线摄影系统中射线探测器通常固定在支撑臂上，射线探测器无法进行调节，只有支撑臂可以摆位调节；基于相应介入手术的不同需求，则需要支撑臂上安装不同尺寸的射线探测器，例如在心脏相关介入手术中，通常安装20cm×20cm尺寸的射线探测器，当神经相关介入手术中，通常安装40cm×40cm尺寸的射线探测器；由于设备不通用，故通常针对不同的介入手术需要准备多种规格的X射线摄影系统，导致成本较高，另外，即使不同尺寸的射线探测器可在同一台X射线摄影系统适用，由于射线探测器固定于支撑臂上，当将小尺寸的射线探测器更换大尺寸的成射线探测器时，容易与周边设备干涉或者遮挡使用者的视野；另外，由于射线探测器固定于支撑臂上，则支撑臂的摆位角度范围即为射线探测器所发设射线的可调角度，换而言之，射线的可调角度完全被支撑臂所限定，由于射线探测器尺寸变大，容易与受检者70或者周边设备干涉，造成支撑臂的可摆位角度变小，进而导致射线探测器所发设射线的可调角度变小，直接会影响介入手术的进行；

请参考图6和图7所示，现有的射线探测器通常为平板探测器，支撑臂为C臂，所述平板探测器和所述射线发生器分别安装于支撑臂的两端并相对设置，受检者躺在手术台上；在C臂以手术台宽度方向作为中轴线摆位时，射线探测器与受检者发生接触时达到最大摆位角度，参考图6所示，若安装20cm×20cm尺寸的射线探测器，则按照该方向上的所述最大摆位角度为37°，参考图7所示，若安装40cm×40cm尺寸的射线探测器，则按照该摆位方向上的所述最大摆位角度为29°，摆位角度变小了，同理，当C臂以手术台宽长度方向或者其他方向作为中轴线摆位时，同样存在摆位角度变小的技术问题，而且基于射线探测器固定安装无法调节的特性，则容易影响操作者的视野，干扰手术的进行；

本实施例中的为了解决现有小尺寸射线探测器和大尺寸射线探测器难以在同一台设备通用的问题，提供了一种X射线摄影系统调节方法和X射线摄影系统，该系统和方法可使得安装于支撑臂上的射线探测器尺寸较大，而且既可满足小尺寸射线探测器介入手术的使用需求，也可以满足大尺寸射线探测器介入手术的使用需求。

本实施例中的X射线摄影系统，用于解决现有小尺寸射线探测器和大尺寸射线探测器难以在同一台设备通用的问题，包括：

包括射线探测器10以及射线发生器30；

所述射线探测器10相对于所述射线发生器30的角度可调节，所述射线发生器30被配置为：所述射线发生器30所发出的射线的照射方向适配于所述射线探测器10的角度调节，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器10的射线接收面11。

其中所述射线探测器10通常是安装于某一基部，例如安装于支撑臂上，那么射线探测器10以可调节角度的方式安装于支撑臂上；

所述射线接收面11是指射线探测器10朝向射线一侧用于接收射线的面，参考图3所示，射线探测器10通常为平板结构，此时平板朝着射线发生器30一侧用于接受射线的一面为射线接收面11；

射线探测器10以可调节角度的方式具有多种，可以以某一个方向单自由度摆动调节角度，或者以某几个方向作为中轴线摆动调节角度，或者可以形成万向摆动结构在各个方向上均可以调节相应的角度；

例如以图6作为参照，当所述射线探测器10做单自由度摆动调节角度时，优选以沿手术台宽度方向作为中轴线摆动的方式调节射线探测器的角度，当所述射线探测器10以某几个方向作为中轴线摆动调节角度时，优选以沿手术台宽度方向和轴线a所在方向作为中轴线摆动调节射线探测器10的角度，其中轴线a为同时垂直于手术台宽度方向和轴线b的方向，其中轴线b的方向为射线的发射方向，也为C臂两端中心点连线的方向；当然，也可以在手术台宽度方向以及轴线a和轴线b上均转动调节角度；

请参考图2所示，射线探测器10以可沿X轴、Y轴和Z轴所在的方向转动进而调节所述射线探测器的方向，其中X轴、Y轴和Z轴对应的方向可依据手术需求具体对应于图6中的某三个方向；要实现三个方向的转动时，则在X轴、Y轴和Z轴上各配合一根转轴实现，此为现有技术，例如三自由度转台即可以实现三个方向的转动，此时可通过三自由度转台将射线探测器10固定于支撑臂上，其中射线探测器10调节时，可通过手动调节，也可以通过自动控制系统调节，其中自动控制系统将所需要的角度调节信息传动至数据处理中心，数据处理中心分析所接收到的角度调节信息，并将该角度信息拆解成沿X轴、Y轴和Z轴的转动信息，并将该信息传送至执行件上，通过执行件分别驱动三自由度转台沿X轴、Y轴和Z轴转动相应的角度；

请参考图1，在一个可替代的示范例，所述射线探测器10调节角度的方式为万向调节，所述射线探测器10通过球铰40配合安装于所述支撑臂20上，此时射线探测器10可以在各个方向上转动，球铰为标准件，可依据角度调节方位选用合适的球铰，或者可依据自身的角度调节范围需求定制球铰；另外，也可采用十字万向节或者其他的已知的可实现万向调节的结构安装射线探测器10；

如此配置，可依据介入手术的使用场景的需求设定射线探测器10的调节方位，在如图7和图8的使用场景中，可在支撑臂20上设置较大尺寸的射线探测器10，并针对不同的介入手术需求适应的调整射线探测器10的方向，射线探测器10方向的调整，利于避免射线探测器10与受检者以及周边设备的干涉，保持射线探测器10所发射的射线的较大可摆位角度，得到更好的X射线入射角度，而且也可通过对射线探测器10方向的调整，避免对操作者视野的遮挡，利于手术的顺利进行，并使得X射线摄影系统既可满足小尺寸射线探测器10介入手术的使用需求，也可以满足大尺寸射线探测器10介入手术的使用需求。

基于线探测器10的角度调节，射线的照射方向适应性的调整，其中射线的照射方向适配于所述射线探测器的角度调节，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器的射线接收面11；

由于射线照射至射线接收面11上时具有相应的面积范围大小，故此处的照射方向实际光源点至射线接收面11上照射范围中心点连线对应的角度；

其中射线发生器30一般具备X射线管，X射线管101是利用高电压产生装置产生的高电压来产生X射线的真空管，通过利用高电压使由阴极释放出的热电子加速并使该加速电子与钨阳极碰撞来产生X射线；

射线发生器30发射的所述射线的所述照射方向调整可通过多种方式，例如通过调节真空管的方向进而调节X射线的发射角度，又如通过调节射线发生器30的射线发射口进而调节X射线的发射角度，或者可通过调节射线发生器30的方位进而调节X射线的发射角度；而现有的设备中，射线发生器30一般为直接采购的设备，其真空管通常为固定结构，那么本实施例中优选可调整射线发生器30的方位或者调节射线发生器30的射线发射口的方式进行射线方向的调节，此时所述照射方向调整的驱动方式与射线探测器10的调整方式类似，均可采用与球铰或者三自由度转台类似的结构，此处不在赘述；

该调节方法使得X射线摄影系统可应用于不同的介入手术，基于不同的介入手术的需求，对射线的照射方向与射线探测器10的所述射线接收面11的角度要求不同，X射线摄影系统是X射线穿过是穿过受检者组织进行的三维成像，其不同于二维图片，当X射线角度不垂直于射线探测器10的所述射线接收面11时，则获得的图像上的组织不同，且该图像无法像二维图像通过调节比例变形修正，导致获得的图像与理想的图像之间具有偏差；而基于人体不同部位的射线摄影，则对所述射线与所述射线接收面11的角度关系要求不同，例如对人体乳腺进行射线摄影时，则所述射线与所述射线接收面11不垂直也可达到良好的摄影效果，而基于心脏介入手术而对而受检者的心脏位置进行射线摄影时，则所述射线与所述射线接收面11不垂直时，难以达到良好的摄影效果，因此，此时需要所述射线与所述射线接收面11保持垂直；

请参考图3，在初始状态时，射线发生器30发出的所述射线垂直于所述射线接收面11，此时照射范围为图3中所述的范围12，请参考图4，当射线发生器30发生逆时针转动时，相应的射线发生器30发出的所述射线的照射方向相应的逆时针偏转调整，使得所述射线依然垂直于所述射线接收面11，此时照射范围为图4中所述的范围12’，通过该方法调整的X射线摄影系统可以适应于几乎所有的介入手术的使用；

进一步的，所述射线探测器10以其安装点为中心可在设定方向调节角度。

此处对设定方向的具体方向不做限定，射线探测器10的角度调节方向可以依据实际的使用需求进行适应性的调整，例如参考图9所示，基于使用需求，射线探测器10沿着逆时针的方向调整，因此将逆时针或顺时针的方向作为设定方向；

另外，在另一个可替代的实施例中，请参考图1，射线探测器10可以以其安装点为中心在任意方向调节角度，任意方向调节角度也称为万向调节，基于万向调节的方式，可方便的调节射线探测器10的位置，优选采用类似球铰的万向结构，可通过实时手动调节所述射线探测器10的位置，以满足操作者的使用需求；或者通过自动控制系统将所述射线探测器10的常用位置设置为若干个档位，不同的介入手术可适配若干个档位，在使用过程中，依据介入手术的需要，通过设定相应的档位即可快速的实现所述射线探测器10的方向的调节。

进一步的，所述射线发生器30还被配置为：所述射线发生器30所发出的射线的照射范围适配于所述射线探测器10的角度调节，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面11内。

也就是说，射线探测器10的角度调节范围决定了所述射线发生器30的所述照射方向的调节范围，基于射线探测器10的角度调节范围确定所述射线发生器30的所述照射方向的调节范围，进而保证所述射线的照射范围始终位于所述射线接收面11内，以保证图像采集的完整性；

依然参考图3和图4，当所述射线探测器10的角度调整后，依据其调整的角度调整所述照射方向，并且通过射线探测器10的角度调节范围确定所述射线发生器30的所述照射方向的调节范围，保证调整后的照射范围依然位于所述射线接收面11内；

进一步的，所述射线发生器30包括射线调节口50，所述射线调节口50用于供所述射线穿过以调节所述射线的所述照射方向，所述射线调节口50的方向、位置和大小中的至少一者可调以调节所述射线的所述照射方向。

所述射线调节口50可通过调节方向的形式进而调节所述照射方向，此时所述射线调节口50可以通过圆环或者方形环形成，以圆环为例，圆环中部即作为射线通过的通道，可驱动所述圆环转动进而调节通道的方向，可调节经过所述通道的射线的照射方向，其中圆环也可以通过上述所述与三自由度转台或者球铰类似的结构调整；

另一实施例中，所述射线调节口50也可以通过调节位置进而调节所述照射方向，此时所述射线调节口50依然可以通过圆环或者方形环形成，以圆环为例，此时可通过液压驱动、直线电机驱动或者其他驱动形式驱动所述圆环平移，进而调节经过所述通道的射线的照射方向；

另一实施例中，所述射线调节口50也可以通过其本身开口大小进而调节所述照射方向，请参考图4所示，当位于射线调节口50左侧的第一阻挡件51向右滑动时，则射线调节口50变小，而且射线调节口50的中心位置向右移动，因此，光源点至射线接收面11上照射范围的中心点连线所在的方向改变，也就是说照射方向发生改变，通过调节射线调节口50至合适的大小，进而保证所述照射方向垂直于所述射线接收面11；

另一实施例中，可通过同时调节所述射线调节口50的方向和位置进而调节所述照射方向，或者可通过同时调节射线调节口50的位置和大小进而调节所述照射方向，又或者可通过同时调节射线调节口50的方向、位置进和大小进而调节所述照射方向；此处不在一一赘述；

进一步的，所述射线调节口50还用于调节所述射线的所述照射范围。

本实施例中，所述射线调节口50的位置和大小可调以控制所述射线的所述照射方向及所述照射范围。

具体请参考图4所示，当位于射线调节口50左侧的第一阻挡件51向右滑动时，则射线调节口50变小，实质上射线调节口50的中心点也右移，换而言之，射线调节口50的位置实质上发生变化，因此若实现射线调节口50的位置和大小的调节，通过调节射线调节口50一侧的阻挡件平移即可以实现，相比于射线调节口50方向的调节，驱动平移所需要的驱动结构较为简单，可通过丝杆螺母副、液压驱动或气缸驱动等已知驱动结构简单的实现，而且也可实现对照射范围和照射方向的同步控制；

请参考图3和图4所示，在图3中初始状态下时，射线的照射范围较大，此时可用于对射线探测器10的尺寸且对照射范围需求较大的介入手术场景，例如神经介入手术；在图4的状态时，射线的照射范围较小，此时可用于对射线探测器10的尺寸且对照射范围需求较小的介入手术场景，例如心脏介入手术；

当从图3中对应的手术场景向图4中对应的手术场景转换时，则需要调节所述射线探测器10的角度，而且需要适应性调节照射方向，基于对射线调节口50的位置和大小的同步调节，同时控制了照射范围和照射方向，使得照射方向与射线接收面11垂直，并且使得照射范围相应的缩小，而且达到合适的照射范围；

在心脏介入手术时，图像集中在射线接收面11边缘位置出较为利于手术进行，参考图3和图4所示，图3中照射范围位于整个射线接收面11上，当如图4调整时，使得照射范围的左侧边界向右移动，右侧边界保持位于射线接收面11边缘位置，垂直入射到射线接收面11的位置从射线接收面11中心向射线接收面11右侧边缘移动，使照射范围集中到平板边缘，同时射线调节口50变小，具体的，可通过采集系统使得射线探测器10的旋转角度与所述照射方向匹配，采集系统可采用单片机、PCL或数据处理芯片等，射线探测器10的旋转角度会实时反馈给采集系统，采集系统依据射线探测器10的旋转角度计算出垂直于射线接收面11的照射角度，并计算出使得射范围集中到平板边缘处的照射范围大小，依据照射角度和照射范围大小反推出射线调节口50的位置和大小，进而发出控制信号调节射线调节口50的位置和大小，使照射范围只投照到平板边缘，并且使得照射方向垂直于射线接收面11；从而在射线接收面11边缘得到一个小FOV图像，实现模拟小尺寸射线探测器10的效果，得到小FOV的图像，使大尺寸射线探测器10的DSA系统能够用于心脏介入手术等需要小尺寸射线探测器10的才能够进行下去的临床过程；射线探测器10角度调整能够得到更小的FOV的图像，并得到更好的X射线入射角度。

同理，当从图4中对应的手术场景向图3中对应的手术场景转换时，也需要调节所述射线探测器10的角度，而且需要适应性调节照射方向，基于对射线调节口50的位置和大小的同步调节，同时控制了照射范围和照射方向，使得照射方向与射线接收面11垂直，并且使得照射范围相应的扩大，而且达到合适的照射范围。

所述射线调节口50包括至少两个阻挡件，各所述阻挡件之间合围形成供所述射线通过的通道，基于各所述阻挡件相对移动调节所述通道的位置以及大小；基于所述通道的位置以及大小调节所述照射方向及所述照射范围。

请参考图5所示，该实施例中设置有四个阻挡件，分别为第一阻挡件51、第二阻挡件52、第三阻挡件53和第四阻挡件54，其中第一阻挡件51和第二阻挡件52沿c轴线所在的方向排列设置，第三阻挡件53和第四阻挡件54沿d轴线所在的方向排列设置，其中c轴线和d轴线空间垂直，第一阻挡件51、第二阻挡件52、第三阻挡件53和第四阻挡件54之间合围形成了矩形的通道55，当各阻挡件沿所在轴线运动时，则通道55的位置和大小相应的变化，进而使得所述射线的所述照射方向及所述照射范围发生变化；

其中第一阻挡件51和第二阻挡件52沿c轴线所在的方向滑动，第三阻挡件53和第四阻挡件54沿d轴线所在的方向滑动，c轴线所在方向对应于图4中的左右方向，当第一阻挡件51独自向右滑动时，则形成如图4所示的效果，当第二阻挡件52独自向左滑动时，则使得照射方向顺时针偏移，且照射范围变小，或者可依据使用工况的需求，第一阻挡件51和第二阻挡件52均可向左滑动或者向右滑动，当二者均滑动时，则可同向等距滑动，或者同向不等距滑动，也可异向等距滑动，或者异向不等距滑动；

另一实施例中，第三阻挡件53和第四阻挡件54可依据使用工况的需求，独自沿d轴线所在的方向滑动，或者二者均沿d轴线所在的方向滑动；

另一实施例中，第一阻挡件51、第二阻挡件52、第三阻挡件53和第四阻挡件54中，可依据使用工况的需求，选择其中的某一个或某几个配合滑动；

在另一实施例中，可只设置第一阻挡件51和第二阻挡件52两个阻挡件，依然参考图5所示，第一阻挡件51和第二阻挡件52设置为可滑动结构，而第三阻挡件53和第四阻挡件54所对应的部件则作为射线发生器30内部的零部件，此时只通过滑动第一阻挡件51和第二阻挡件52调节所述射线的所述照射方向及所述照射范围。

在另一实施例中，还可设置更多个例如五个、六个或者其他数量的阻挡件，各个阻挡件之间何为形成多边形的通道，例如五个阻挡件合围形成五边形的通道，六个阻挡件合围形成六边形的通道，各个阻挡件可依据在设定方向滑动，以调节所述射线的所述照射方向及所述照射范围。

进一步的，该X射线摄影系统还包括支撑臂20；

所述支撑臂20可围绕设定中心点转动；

所述射线探测器10以可调节角度的方式安装于所述支撑臂20上，以使得所述射线接收面11的朝向可调；

所述射线发生器30安装于支撑臂20上，用于将所述射线发生器30发出的射线照射至所述射线接收面11上；

所述射线探测器10和所述射线发生器30相对设置，使得在进行X射线摄影时，所述射线探测器10和所述射线发生器30分别位于受检者的两侧。

请参考图6、图7和图9所示，X射线摄影系统要配合手术台60使用，支撑臂20为惯用的C臂，C臂以检测区域的中心点转动，该中心点即为设定中心点，由于C臂通常可沿着手术台的长度方向滑动，那么支撑臂转动时所对应的设定中心点会相应的移动；支撑臂20的安装方式为现有技术，此处可直接采用现有的支撑臂结构即可，此处不在赘述；射线探测器10和射线发生器30也可直接现有设备，不同之处在于射线探测器10的安装方式不同，具体可通过上述所述与三自由度转台或者球铰类似的结构调整；

支撑臂为C臂，所述射线探测器10和所述射线发生器分别安装于支撑臂的两端并相对设置，其中射线探测器10和射线发生器的安装方式如前述所述，此处不在赘述；受检者躺在手术台上；在C臂以手术台宽度方向作为中轴线摆位时，射线探测器与受检者发生接触时达到最大摆位角度，该应用方式便于介入手术的进行，但是基于射线探测器10和射线发生器固定安装的方式配合该支撑臂，则介入手术具有较大的局限性，那么通过射线探测器10以可调节角度的安装方式以及射线发生器可调节射线照射角度的安装方式配合支撑臂，则改善上述局限性，可使得该结构的X射线摄影系统适应于几乎所有的介入手术；

本实施例还提供了一种X射线摄影系统调节方法，包括：

调节所述射线探测器10相对于所述射线发生器30的角度，进而调节所述射线发生器30的射线接收面11的朝向。

具体的调节方式如前述所述，基于人体不同部位的射线摄影，对所述射线与所述射线接收面11的角度关系要求不同，例如对人体乳腺进行射线摄影时，所述射线与所述射线接收面11不垂直也可达到良好的摄影效果，那么此时只通过调节所述射线发生器30的角度即可，通过射线发生器30的角度调节可实现避障，并达到较大的摆位角度。

进一步的，调节方法还包括：调节射线探测器10；

适配于所述射线探测器10的角度调节，调节所述射线发生器30所发出的射线的照射方向，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器10的所述射线接收面11。

射线的照射方向的调节方式如前述所述，基于人体不同部位的射线摄影，例如基于心脏介入手术而对而受检者的心脏位置进行射线摄影时，则所述射线与所述射线接收面11垂直才能达到良好的摄影效果，那么此时则需要调节射线探测器10，由此，基于射线探测器10的调节，使得该X射线摄影系统几乎可适应于所有的介入手术的X射线摄影要求；

进一步的，调节方法还包括：适配于所述射线探测器10的角度调节，调节所述射线发生器30所发出的射线的照射范围，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面11内。

该调节方式如前述所述，通过该调节方式，使得照射范围与射线接收面11匹配，而且也可适应性的调节照射范围的位置，例如在心脏介入手术过程中，将相应的照射范围的位置设置于射线接收面11的边缘位置，以满足使用者的观察需求；

进一步的，调节方法还包括：

获取照射图像；

依据所述射线探测器10的所述照射方向和所述照射范围，计算得到所述照射范围在所述射线接收面11上的位置；以及

基于所述照射范围在所述射线接收面11上的位置，裁剪所述照射图像。

当射线探测器10的角度参数、调节口的位置参数和所述调节口的大小参数确定后，则射线接收面11距离调节口的距离确定，因此，可计算出射线接收面11上的照射范围和位置，进而裁剪相应的图像显示，得到惯用尺寸的大小，满足使用者的使用习惯。

请参考图7至和图10所示，图7中，射线探测器10均为大尺寸结构，当射线探测器10位于支撑臂20初始位置时，轴线b为射线的照射方向，此时轴线b的方向与C臂两端中心点连线重合，射线的照射方向被支撑臂20摆位位置确定，图8中，以手术台宽度方向为轴线摆位，照射方向的最大摆位角度为29°，此时照射范围如图8所示；

参考图9所示，当调节射线探测器10的角度，且射线发生器30的射线调节口50的位置和大小调节时，如图9中轴线b所示位置，射线的照射方向逆时针转动，此时射线的照射方向实际上不与C臂两端中心点连线重合，也就是说，射线的照射方向实际上并不完全被支撑臂20摆位位置限定，那么使得射线的照射方向最大摆位角度达到37°，可保持与小尺寸射线探测器10相同的摆位角度，此时照射范围如图10所示；

一般而言，照射图像的显示是在上位机显示，射线探测器依据裁剪的位置将相应的图像传送至上位机，则将此处的图像单独裁剪，过滤到无用影响；

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种X射线摄影系统，其特征在于：包括射线探测器(10)以及射线发生器(30)；

所述射线探测器(10)相对于所述射线发生器(30)的角度可调节，所述射线发生器(30)被配置为：所述射线发生器(30)所发出的射线的照射方向适配于所述射线探测器(10)的角度调节，以使所述射线照射于所述射线探测器(10)的射线接收面(11)。

2.如权利要求1所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述射线探测器(10)以其安装点为中心可在设定方向调节角度。

3.如权利要求1所述X射线摄影系统，其特征在于：所述射线发生器(30)还被配置为：所述射线发生器(30)所发出的射线的照射范围适配于所述射线探测器(10)的角度调节，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面(11)内。

4.如权利要求3所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述射线发生器(30)包括射线调节口(50)，所述射线调节口(50)用于供所述射线穿过以调节所述射线的所述照射方向，所述射线调节口(50)的方向、位置和大小中的至少一者可调以调节所述射线的所述照射方向。

5.如权利要求4所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述射线调节口(50)还用于调节所述射线的所述照射范围。

6.如权利要求4所述的X射线摄影系统，其特征在于：所述射线调节口(50)包括至少两个阻挡件，各所述阻挡件之间合围形成供所述射线通过的通道，基于各所述阻挡件相对移动调节所述通道的位置以及大小；基于所述通道的位置以及大小调节所述照射方向及所述照射范围。

7.一种X射线摄影系统调节方法，其特征在于包括：调节所述射线探测器(10)相对于所述射线发生器(30)的角度，进而调节所述射线发生器(30)的射线接收面(11)的朝向。

8.如权利要求7所述的X射线摄影系统调节方法，其特征在于还包括：调节射线探测器(10)；

适配于所述射线探测器(10)的角度调节，调节所述射线发生器(30)所发出的射线的照射方向，以使所述射线的照射方向垂直于所述射线探测器(10)的所述射线接收面(11)。

9.如权利要求8所述的X射线摄影系统调节方法，其特征在于还包括：适配于所述射线探测器(10)的角度调节，调节所述射线发生器(30)所发出的射线的照射范围，以使所述射线的照射范围位于所述射线接收面(11)内。

10.如权利要求9所述的X射线摄影系统调节方法，其特征在于还包括：获取照射图像；

依据所述射线探测器(10)的所述照射方向和所述照射范围，计算得到所述照射范围在所述射线接收面(11)上的位置；以及

基于所述照射范围在所述射线接收面(11)上的位置，裁剪所述照射图像。

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